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《组合逻辑电路》公开课教案第一章：组合逻辑电路简介1.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的基本概念让学生掌握组合逻辑电路的原理和特点让学生学会分析组合逻辑电路1.2 教学内容组合逻辑电路的定义组合逻辑电路的组成组合逻辑电路的特点组合逻辑电路的应用1.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的基本概念和原理通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的特点和应用引导学生进行思考和讨论，提高学生的理解和分析能力1.4 教学评估课堂问答：了解学生对组合逻辑电路的基本概念和原理的掌握情况实例分析：评估学生对组合逻辑电路的特点和应用的理解程度第二章：组合逻辑电路的设计方法2.1 教学目标让学生掌握组合逻辑电路的设计方法让学生学会使用组合逻辑电路的设计工具让学生了解组合逻辑电路的设计原则2.2 教学内容组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计工具组合逻辑电路的设计原则2.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的设计方法和原则通过设计工具的使用，让学生学会设计组合逻辑电路引导学生进行实践操作，提高学生的设计能力2.4 教学评估设计任务：评估学生对组合逻辑电路的设计方法和原则的掌握情况实践操作：评估学生对组合逻辑电路的设计工具的使用能力和设计能力第三章：组合逻辑电路的仿真与验证3.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的仿真方法让学生掌握组合逻辑电路的验证方法让学生学会使用组合逻辑电路的仿真工具3.2 教学内容组合逻辑电路的仿真方法组合逻辑电路的验证方法组合逻辑电路的仿真工具3.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的仿真方法和验证方法通过仿真工具的使用，让学生学会仿真和验证组合逻辑电路引导学生进行实践操作，提高学生的验证能力3.4 教学评估仿真任务：评估学生对组合逻辑电路的仿真方法和验证方法的掌握情况实践操作：评估学生对组合逻辑电路的仿真工具的使用能力和验证能力第四章：组合逻辑电路的应用案例4.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路在实际应用中的案例让学生掌握组合逻辑电路的应用方法让学生学会分析组合逻辑电路的应用效果4.2 教学内容组合逻辑电路的应用案例组合逻辑电路的应用方法组合逻辑电路的应用效果分析4.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的应用案例和方法通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的应用效果引导学生进行思考和讨论，提高学生的应用能力4.4 教学评估实例分析：评估学生对组合逻辑电路的应用方法和应用效果的理解程度应用任务：评估学生对组合逻辑电路的应用能力的掌握情况第五章：组合逻辑电路的设计与验证综合练习5.1 教学目标让学生综合运用组合逻辑电路的设计方法和验证方法让学生学会解决组合逻辑电路的综合问题让学生提高组合逻辑电路的设计和验证能力5.2 教学内容组合逻辑电路的设计与验证综合练习组合逻辑电路的综合问题解决方法组合逻辑电路的设计与验证能力的提高方法5.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的设计与验证综合练习和方法通过综合练习，让学生学会解决组合逻辑电路的综合问题引导学生进行实践操作和思考讨论，提高学生的设计和验证能力5.4 教学评估综合练习：评估学生对组合逻辑电路的设计方法和验证方法的掌握情况问题解决：评估学生对组合逻辑电路的综合问题解决能力的掌握情况实践操作：评估学生对组合逻辑电路的设计与验证能力的提高情况第六章：组合逻辑电路的性能分析6.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的性能指标让学生掌握组合逻辑电路的性能分析方法让学生学会评估组合逻辑电路的性能6.2 教学内容组合逻辑电路的性能指标组合逻辑电路的性能分析方法组合逻辑电路的性能评估6.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的性能指标和分析方法通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的性能评估过程引导学生进行思考和讨论，提高学生的性能分析能力6.4 教学评估性能指标测试：评估学生对组合逻辑电路的性能指标的掌握情况实例分析：评估学生对组合逻辑电路的性能分析方法的掌握程度第七章：组合逻辑电路的优化方法7.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的优化需求让学生掌握组合逻辑电路的优化方法让学生学会应用优化方法提高组合逻辑电路的性能7.2 教学内容组合逻辑电路的优化需求组合逻辑电路的优化方法组合逻辑电路的优化应用7.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的优化需求和方法通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的优化应用引导学生进行实践操作，提高学生的优化能力7.4 教学评估优化需求分析：评估学生对组合逻辑电路的优化需求的了解程度实例分析：评估学生对组合逻辑电路的优化方法的掌握情况优化应用：评估学生对组合逻辑电路的优化应用能力的掌握程度第八章：组合逻辑电路的实现技术8.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的实现方法让学生掌握组合逻辑电路的实现技术让学生学会应用实现技术制作组合逻辑电路8.2 教学内容组合逻辑电路的实现方法组合逻辑电路的实现技术组合逻辑电路的制作过程8.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的实现方法和实现技术通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的制作过程引导学生进行实践操作，提高学生的制作能力8.4 教学评估实现方法了解：评估学生对组合逻辑电路的实现方法的掌握情况实现技术掌握：评估学生对组合逻辑电路的实现技术的掌握程度制作过程实践：评估学生对组合逻辑电路的制作过程的掌握程度第九章：组合逻辑电路的测试与维护9.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路的测试方法让学生掌握组合逻辑电路的维护技巧让学生学会应用测试与维护方法保障组合逻辑电路的正常运行9.2 教学内容组合逻辑电路的测试方法组合逻辑电路的维护技巧组合逻辑电路的测试与维护方法9.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的测试方法和维护技巧通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的测试与维护方法引导学生进行实践操作，提高学生的测试与维护能力9.4 教学评估测试方法了解：评估学生对组合逻辑电路的测试方法的掌握情况维护技巧掌握：评估学生对组合逻辑电路的维护技巧的掌握程度测试与维护实践：评估学生对组合逻辑电路的测试与维护方法的掌握程度第十章：组合逻辑电路的应用案例分析10.1 教学目标让学生了解组合逻辑电路在实际应用中的案例让学生掌握组合逻辑电路的应用方法让学生学会分析组合逻辑电路的应用效果10.2 教学内容组合逻辑电路的应用案例组合逻辑电路的应用方法组合逻辑电路的应用效果分析10.3 教学方法采用讲授法讲解组合逻辑电路的应用案例和方法通过实例分析，让学生了解组合逻辑电路的应用效果引导学生进行思考和讨论，提高学生的应用能力10.4 教学评估实例分析：评估学生对组合逻辑电路的应用方法和应用效果的理解程度应用任务：评估学生对组合逻辑电路的应用能力的掌握情况实践操作：评估学生对组合逻辑电路的应用案例的分析和解决能力的掌握程度重点和难点解析一、组合逻辑电路简介重点和难点解析：理解组合逻辑电路的基本概念、组成、特点及应用是学习后续内容的基础。
组合逻辑电路设计与实现第一章：概述组合逻辑电路是一种基本的数字电路，它由基本逻辑门组成，能够实现各种逻辑函数。
本文将介绍组合逻辑电路的设计原理和实现方法。
第二章：逻辑门逻辑门是实现逻辑函数的基本模块，它可以实现与、或、非等基本逻辑运算。
在组合逻辑电路中，常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
逻辑门的输入是布尔类型的信号，输出也是布尔类型的信号。
逻辑门可以通过电子元器件或程序实现。
第三章：逻辑电路设计逻辑电路设计包括逻辑函数的表达式和逻辑电路的拓扑结构。
在逻辑函数的表达式中，可以使用逻辑运算符、布尔型变量和常量。
逻辑电路的拓扑结构由逻辑门和电子元器件连接而成，可以实现不同的逻辑函数。
逻辑电路设计的关键是确定逻辑函数的表达式和实现方法。
对于较为简单的逻辑函数，可以采用真值表的方法确定其表达式。
对于较为复杂的逻辑函数，可以采用卡诺图法来简化表达式，进而优化电路设计。
第四章：逻辑电路实现逻辑电路的实现可以采用电子元器件或程序实现。
电子元器件包括逻辑门集成电路、比较器、多路选择器等。
在数字电路中，逻辑门集成电路是最常见的元器件，它包含多种逻辑门，可以实现多种逻辑函数。
逻辑电路的程序实现可以使用可编程逻辑器件（PLD）或程序控制器。
PLD是一种可编程逻辑电路，可以实现逻辑函数的编程控制。
程序控制器则是一种程序控制器，可以实现逻辑函数的编程控制和状态转换。
第五章：逻辑电路的测试逻辑电路的测试是保证电路功能正确的关键步骤，它可以通过仿真和实际测试两种方法来进行。
仿真测试是通过计算机仿真软件进行的，可以通过输入电路测试用例，观察输出结果是否正确来验证电路的正确性。
实际测试则是通过实际电路测试设备进行的，在保证电路安全的情况下，对电路进行实际测试，验证电路的正确性。
第六章：应用实例组合逻辑电路在实际应用中广泛存在，其中较为常见的应用包括：计算机内存、矩阵键盘、计数器、状态机等。
通过对组合逻辑电路的应用实例进行学习，可以更好地理解组合逻辑电路的设计和实现方法。
第五章CMOS组合逻辑电路设计II －动态CMOS电路第一节动态逻辑门电路的基本结构、原理、特点第二节多米诺（Domino）CMOS电路第三节改进的Domino CMOS电路第四节时钟CMOS （C2MOS）第一节动态逻辑门电路的基本结构、原理、特点一、预充－求值动态CMOS的基本结构和工作原理二、动态CMOS的特点三、动态CMOS的问题四、动态CMOS的级联静态电路：靠管子稳定的导通、截止来保持输出状态除状态反转外，输出始终与VDD和GND保持通路。
动态电路：靠电容来保存信息一、预充－求值动态CMOS 的基本结构和工作原理In 1In 2PDN In 3M e M p Clk Clk Out C L 预充－求值动态CMOS 电路的基本结构工作过程：➢预充阶段：Clk ＝0，Out 被Mp 预充到VDD ，Me 截止，无论输入何值，均不存在直流通路。
此时的输出无效。
➢求值阶段：Clk ＝1，Mp 截止，Me 导通，Out和GND 之间形成一条有条件的路径。
具体由PDN 决定。
若PDN 存在该路径，则Out 被放电，Out 为低电平，“0”。
如果不存在，则预充电位保存在CL 上，Out 为高电平“1”。
➢求值阶段，只能有与GND 间的通路，无与VDD 间的，一旦放电，不可能再充电，只能等下次。
预充FET 求值FET预充－求值动态CMOS 电路的工作原理预充预充求值输出只在此时有效),2,1(Xn X X F Y ⋅⋅⋅=当Clk ＝1时Clk OutClk ＝0时，输出为1，与输入无关OutClk Clk ABCM p M e on off 1off on((AB)+C)例PUNPUN 构成的动态CMOS 电路),2,1(Xn X X F Y ⋅⋅⋅=Clk ＝1时，输出为0，与输入无关当Clk ＝0时一般不用PUN 网络二、动态CMOS的特点•逻辑功能由下拉网络PDN实现。
其结构和设计与互补CMOS 和类NMOS的一样。
第五章组合逻辑电路设计（Combination Logic CircuitDesign）1．知识要点组合逻辑电路的分析方法；组合逻辑电路的综合过程中真值表的设计构成；冒险（Hazard）产生的原因、检测及消除的方法；译码器（Decoder）、编码器（Encoder）、多路选择器（Multiplexer）、异或门（Exclusive-OR gate）、比较器（Comparator）、全加器（Full Adder）等常用中规模集成电路（MSI）逻辑器件的功能及其工作原理；利用基本的逻辑门和已有的中规模集成电路（MSI）逻辑器件如译码器、编码器、多路选择器、异或门、比较器、全加器、三态器件（Three-State Device）等作为设计的基本元素完成更复杂的组合逻辑电路设计的方法。
等效门符号（摩根定理）（Equivalent Gate Symbols under the Generalized Demorgan’s Theorem）；信号名和有效电平（Signal Name and Active Levels）；“圈到圈”的逻辑设计（Bubble-to-Bubble Logic Design）；电路定时（Circuit Timing）；奇偶校验电路（Parity Circuit）的原理、应用；了解：文档标准。
重点：1．组合逻辑电路的分析方法；2．组合逻辑电路的综合过程中真值表的设计构成；3．冒险产生的原因，冒险检测及消除的方法；4．译码器、编码器、多路选择器、异或门、比较器、全加器等常用中规模集成电路（MSI）逻辑器件的功能及其工作原理；熟悉这些器件的使用方法，包括功能扩展等；5．利用译码器、多路选择器等实现组合逻辑函数的方法；6．了解大规模电路的设计特点，利用基本的逻辑门和已有的中规模集成电路（MSI）逻辑器件作为设计的基本元素，完成更复杂的组合逻辑电路设计。
难点：1．由实际问题分析建立真值表；2．冒险的检测与消除方法；3．多输入逻辑的不同设计方法选择；4．基于中小规模集成电路的组合逻辑电路的设计。
第五章组合逻辑电路1．写出如图所示电路的输出信号逻辑表达式，并说明其功能。
（a）（b）解：（a）Y1ABC（判奇功能：1的个数为奇数时输出为1）Y2AB(AB)CABACBC（多数通过功能：输出与输入多数一致）（b）Y1(AB)A(AB)BABAB（同或功能：相同为1，否则为0）2．分析如图所示电路的逻辑功能（a）（b）（c）解：（a）Y1ABAB（判奇电路：1的个数为奇数时输出为1）0011（b）Y2(((AA)A)A)（判奇电路：1的个数为奇数时输出为1）0123YAM00（c）Y1 A M1（M=0时，源码输出；M=1时，反码输出）YAM233．用与非门设计实现下列功能的组合逻辑电路。
（1）实现4变量一致电路。
（2）四变量的多数表决电路解：（1）1）定变量列真值表：ABCDYABCDY0000110000000101001000100101000011010110010*******010*******011001110001110111112）列函数表达式：YABCDABC D ABCDABCD3）用与非门组电路（2）输入变量A、B、C、D，有3个或3个以上为1时输出为1，输人为其他状态时输出为0。
1）列真值表2）些表达式3）用与非门组电路4．有一水箱由大、小两台水泵ML和Ms供水，如图所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C，如图（a）所示。
水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。
现要求当水位超过C点时水泵停止工作；水位低于C点而高于B点时Ms单独工作；水位低于B点而高于A点时ML单独工作；水位低于A点时ML和Ms同时工作。
试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。
解：（1）根据要求列真值表（b）（b）（a）（2）真值表中×对应的输入项为约束项，利用卡诺图化简（c）（d）（c）（d）（e）得：MABCsMBL（ML、M S的1状态表示工作，0状态表示停止）（3）画逻辑图（e）5．某医院有—、二、三、四号病室4间，每室设有呼叫按钮，同时在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
第五章 组合逻辑电路典型例题分析第一部分：例题剖析例1．求以下电路的输出表达式：解：例2．由3线－8线译码器Ｔ4138构成的电路如图所示，请写出输出函数式．解：Y = AC BC ABC= AC +BC + ABC = C(AB) +CAB = C (AB) T4138的功能表&&Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7“1”T4138A B CA 2A 1A 0YaYbS 1 S 2 S 30 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1S 1S 2S 31 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 0A 2A 1A 0Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 70 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 0例3．分析如图电路，写出输出函数Ｚ的表达式。
CC4512为八选一数据选择器。
解：例4．某组合逻辑电路的真值表如下，试用最少数目的反相器和与非门实现电路。
（表中未出现的输入变量状态组合可作为约束项）CC4512的功能表A ⨯DIS INH 2A 1A 0Y1 ⨯0 10 00 00 00 00 00 00 00 0⨯⨯⨯⨯⨯0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0 1 0 11 1 01 1 1高阻态 0D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7ZCC4512A 0A 1A 2D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7DIS INHD1DA B C D Y 0 0 0 0 10 0 0 1 00 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 0CD AB 00 01 11 1000 1 0 0 101 0 1 0 1 11 ××××10 0 1 ××AB第一步画卡诺图第三步画逻辑电路图例5．写出下面组合电路的输出表达式,分析逻辑功能。
